Les astronomes ont franchi une étape révolutionnaire en capturant la première image rapprochée de l’étoile mourante WOH G64, située à environ 160 000 années-lumière dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la Voie lactée. En utilisant l’interféromètre du très grand télescope (VLTI) de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili, l’équipe de recherche, dirigée par l’astrophysicien Keiichi Ohnaka de l’Université Andrés Bello au Chili, a fourni des informations sans précédent sur les dernières étapes de la vie d’une étoile massive.
« Pour la première fois, nous avons réussi à prendre une image agrandie d’une étoile mourante dans une galaxie située en dehors de notre Voie lactée », a déclaré Ohnaka, selon ABC News. Cette réalisation marque une avancée significative dans l’observation astronomique, permettant aux scientifiques d’étudier le comportement des étoiles au cours des dernières étapes de leur cycle de vie.
WOH G64 est classée comme étoile supergéante rouge et est environ 2 000 fois plus grande que le Soleil, ce qui en fait l’une des plus grandes étoiles connues. L’étoile se débarrasse de ses couches externes et est entourée d’une enveloppe inattendue de gaz et de poussière en forme d’œuf à l’approche de sa fin. Ce matériau est probablement éjecté alors que l’étoile approche de la fin de son cycle de vie, offrant des informations précieuses sur les processus qui se produisent avant qu’une étoile massive n’explose en supernova.
L’image en gros plan a été capturée à l’aide de l’instrument GRAVITY installé sur le VLTI, qui combine la lumière de quatre télescopes pour créer des images cosmiques très détaillées. « Grâce à cette image, nous pouvons créer un meilleur modèle informatique de l’étoile et étudier comment elle éjecte de la matière avant sa disparition », a expliqué Ohnaka.
Les observations effectuées en décembre 2020 ont permis aux chercheurs de reconstruire une image haute résolution de WOH G64 dans le spectre proche infrarouge, montrant l’étoile entourée d’un cocon lumineux de gaz et de poussière en forme d’œuf. Cela indique du matériel éjecté par l’étoile, ce qui peut être lié à de violentes éjections de masse avant une explosion de supernova. L’émission allongée peut être due à un écoulement bipolaire le long de l’axe du tore de poussière, ou elle pourrait être provoquée par une interaction avec une étoile compagnon invisible.
Les découvertes concernant WOH G64 ont été publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics, détaillant les caractéristiques de l’étoile et la perte de masse significative au cours de sa phase supergéante rouge.
« Nous avons détecté que l’étoile a subi des changements significatifs au cours des 10 dernières années, ce qui nous donne une rare opportunité d’observer la vie d’une étoile en temps réel », a déclaré le professeur Gerd Weigelt de l’Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne.
« WOH G64 pourrait ne jamais retrouver sa luminosité d’origine et pourrait continuer à s’estomper lentement », a commenté Ohnaka. Ce comportement pourrait confirmer la transition de WOH G64 vers un état terminal, offrant ainsi une chance unique d’étudier les dernières étapes de la vie d’une étoile massive.
La taille immense et les caractéristiques extrêmes du WOH G64 en font un sujet d’étude particulièrement intéressant. Si WOH G64 était placé au centre de notre système solaire, il s’étendrait jusqu’à l’orbite de Saturne, la sixième planète à partir du Soleil. Malgré sa taille immense, observer WOH G64 avec précision était un défi en raison de sa distance et de la complexité de l’étude des étoiles d’autres galaxies.
L’utilisation du VLTI et de l’instrument GRAVITY a permis de surmonter les limitations précédentes en matière d’observation d’étoiles lointaines. L’instrument GRAVITY offre une résolution unique en combinant la lumière de quatre télescopes, permettant à l’équipe de détecter les moindres détails d’objets distants.
À mesure que WOH G64 devient plus faible, il est de plus en plus difficile d’en prendre des images rapprochées. Cependant, les mises à jour prévues de l’instrumentation du VLTI, comme le futur GRAVITY+, promettent d’améliorer la capacité à capturer des images encore plus détaillées d’étoiles lointaines et faibles.
Les astronomes s’attendent à ce que WOH G64 explose dans quelques milliers d’années – astronomiquement parlant, juste un instant.
Comprendre les ancêtres des supernovae est important en raison du rôle qu’ils jouent dans l’univers. Les explosions de supernova sont essentielles à la création d’éléments comme le carbone et l’oxygène, essentiels à la vie. De telles explosions forgent des éléments lourds par nucléosynthèse et les dispersent dans l’espace.
À mesure que davantage de données seront collectées, WOH G64 pourrait transformer notre compréhension des supernovae et du sort des étoiles massives dans les galaxies voisines.
ABC News, Die Zeit, Universe Today, Reuters, Le Figaro et Deutsche Welle ont couvert, entre autres, cette nouvelle étape.
Cet article a été rédigé en collaboration avec la société d’IA générative Alchemiq
